arm-gcc交叉编译平台建立过程

 

 

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arm-gcc交叉编译平台建立过程

于 11-12-12 通过 averiany涂鸦馆 作者：averainy

基于嵌入式系统的开发环境主要涉及到交叉编译器，汇编器、链接器等。这

些工具一般由开发 cpu 的厂商提供，可以直接在 windows 下或者在 linux 下运行。

本文的目的并不是具体的讲述如何去使用这些工具，而是当得不到这些现成的工

具时，自己如何去构造这些工具。构造的方法就是应用 gcc 的源代码建立针对目

标处理器的交叉编译平台。

GCC（GNU Compiler Collection）是现阶段被广泛使用的开放源码的编译器，

它 支 持 多 种 高 级 语 言 （ c,c++,fortran,java,ada ） , 同 时 支 持 多 种 处 理 器

（alpha,arm,avr,IA-64,intel 386,AMD,mips,mmix,powerpc,sparc,pdp-11…）,它不仅

因为其支持多目标的特性而被广大厂商使用，更是因为其在生成代码的质量、速

度上的优秀表现而获得广泛的赞美。下面具体讲述交叉编译平台建立过程。

一、准备工作

1． 安装 linux 操作系统

这个平台是在 linux 下建立起来的，所用的 linux 版本为 redhatv9.2。所用

的本地编译器为 gcc3.2.2（redhatv9.2 自带的 gcc）。用这个本地编译器编译 gcc

的源代码使之产生针对 arm 处理器的交叉编译器。本地编译器是指它编译出来的

程序可在本地机（即运行编译器的机器）上运行；而交叉编译器编译出来的程序

不可以在本地机上运行。如下图所示：

Gcc3.2.3

本地编译器

Gcc 交 叉 编

译器

Gcc 源代码

C语言应

用程序

针 对 目 标 机 器

（arm）的可执行

文件

在本地机上

运行

需要说明的是，由于 linux 下的一些程序并不具有很好的兼容性和稳定性，

因此所用的 gcc 本地编译器最好是稳定的版本（比如 gcc3.2.2），而不要一味地追

求最高的版本。

2.  为目标机器建立 binutils.

Binutils 是一个工具包，它包含汇编器、链接器以及管理静态库、动态库的

一些工具。我们从网上下载的一般是 binutils 的源文件，我们需要把它编译成针

对目标机（arm）的工具，这样编译后得到的汇编器是针对 arm 的汇编器，链接

器也是针对 arm 的链接器。首先从网上下载 binutils-2.13.2.1.tar.gz,执行以下命令：

tar –xzvf  binutils-2.13.2.1.tar.gz

新生成的 binutils-2.13.2.1 被称为源目录，用${srcdir}表示它。以后在出现

${srcdir}的地方，应该用真实的路径来替换它。

然后建立目标目录，目标目录（用${objdir}表示）是用来存放编译结果的地

方。GCC 建议编译后的文件不要放在源目录${srcdir}中（虽然这样做也可以），

最好单独存放在另外一个目录中，比如${srcdir}的同级目录。用 cd 命令进入目

标目录，然后执行以下命令：

${srcdir}/configure --prefix=/usr/local --target=arm-elf

--with-cpu=arm8

配置的目的是将 binutils 安装到什么地方，在这里为/usr/local,在 linux 系统下，

这个目录就是用来存放安装结果的地方。--targeth 和--with-cpu 选项说明了生成

的汇编器和链接器等是针对 arm 处理器的，具体是 arm 系列的 arm8 处理器,并且

该处理器上还没有运行操作系统（大多数嵌入式系统都是这样的）。

该命令执行${srcdir}目录下的 configure 文件，同时接受用户输入的选

项，然后生成 Makefile。Makefile 说明了 gcc 众多源文件的编译顺序和依

赖关系。用户在编译 gcc 源代码时，不需要依次对各源文件进行编译，只需执

行 make 命令即可，它能解释 makefile 里的编译顺序和依赖关系，一次性完

成全部的编译过程。关于 Makefile 的更进一步的探讨，有兴趣的同学可以参

考附录。

配置完成之后然后执行以下两个命令就完成了安装过程：

make

make install

其中执行 make install 要求用户具有超级权限。执行以下命令会看到编译生成

的工具：

ls  /usr/local/bin

arm-elf-as

arm-elf-ld

arm-elf-ar

ls  /usr/local/arm-elf

bin lib

我们可以看到/usr/local 是 binutils 安装用到的最上层目录，在执行 configure

命令时通过--prefix 设置了这个最上层目录。

二、 构造交叉编译器

如果准备工作已经就绪，剩下的就是构造这个新的编译器了。构造编译器所

需的步骤基本上与构造 binutils 的步骤相同，需要建立目标目录然后在目标目录

里执行 configure、make all-gcc、make install-gcc 命令就完成了编译过程。${srcdir}/configure --prefix=/usr/local --target=arm-elf

--with-cpu=arm8 --enable-languages=c --disable-shared

--disable-nls --with-gnu-as --with-gnu-ld

${srcdir}就是解压缩 gcc-3.2.3.tar.gz 之后生成的目录，比如……/gcc3.2.3.

在这里也设置了前缀（prefix）,需要注意的是，这个前缀必须与配置 binutils

时的前缀一样。因为在编译 gcc 源码的过程中需要用到 prefix 目录里的一些工具，

比如 arm-elf-as、arm-elf-ld、arm-elf-ar 等等。

之后执行

Make all-gcc

make install-gcc

运行完毕之后，可以在/usr/local/bin 里找到构造好的交叉编译程序，如下：

ls /usr/local/bin

arm-elf-gcc

……

需要说明的是：

1．如果用户设置的 prefix 选项不是/usr/local，而是其他目录，用${prefix}

表示，那么在 make 之前需要执行：

PATH=$PATH: ${prefix}

这样设置了 PATH 变量之后，在编译时，arm-elf-as、arm-elf-ld 这些

工具就能够被找到。

2．在编译时，一定要是 make all-gcc,而不能是简单的 make 命令，make

all-gcc 只生成交叉编译程序，不生成 c 运行时库，这在很多情况下已经足够

了。

三、后续的工作

 后续的工作就是生成 c 运行时库，有这些库的支持，c 语言应用程序的开发

才会变得功能强大。在这里，只简单的说明库的作用，至于如何生成 c 运行时库，

可参考《gcc 技术参考大全》第 17 章。

 在 c 语言中，一些比较常用的函数，比如<math.h>里的函数，已经由编译器

的厂商写好，并且已经编译成二进制文件（目标文件），用户如果要用这些函数，

不需要再去写函数，只需调用即可。这些常用的函数范围相当广泛，涉及到输入

输出，文件读写，内存分配等，极大地方便了程序员开发出功能强大的应用程序。

这些函数的目标文件的集合就是库。不仅编译器或者操作系统提供这种一般功能

的库，也有其他软件开发商提供专门用途的库,这种类型的库称为 sdk（software

development kit），比如专门用于图像处理的工具包 VisualSDK、视频处理工具

包 OPENCV、图形界面开发工具包 GTK。另外，微软开发的 MFC 类库其实也是各种类定义的目标文件集合。使用库进行编程能省去程序员大量的重复劳动，一个高

效的程序员应该在开始写程序之前，应确定要写的模块是否能用现成的库来实

现，这样既保证了代码的可靠性又节省了时间。在 GCC 中生成库的例子如下：

gcc -c inlet.c outlet.c genspru.c

ar -r libspin.a inlet.o outlet.o genspru.o

gcc main.c libspin.a -o spinner

注：libspin.a 是 inlet.o outlet.o genspru.o 的集合，但在链接时，并不是

这三个目标文件都被链接进来，只有 main.c 中用到的目标文件才会被链接进来

 

 

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